JP3319090B2 - Mobile work robot - Google Patents

Mobile work robot

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JP3319090B2
JP3319090B2 JP27200493A JP27200493A JP3319090B2 JP 3319090 B2 JP3319090 B2 JP 3319090B2 JP 27200493 A JP27200493 A JP 27200493A JP 27200493 A JP27200493 A JP 27200493A JP 3319090 B2 JP3319090 B2 JP 3319090B2
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秀隆 藪内
光康 小川
俊明 藤原
修 江口
弘文 乾
崇文 石橋
義貴 黒木
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、自動床面掃除機・自動
床面仕上げ装置等のように往復移動を繰り返しながら自
動的に作業を行う移動作業ロボットに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile work robot, such as an automatic floor cleaner or an automatic floor finisher, which automatically performs work while repeating reciprocating movement.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、作業機器に走行駆動装置・センサ
類および走行制御手段等を付加して、自動的に作業を行
う各種の移動作業ロボットが開発されている。例えば自
走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸込みノズル
やブラシなどを備え、移動機能として走行および操舵手
段と走行時の障害物を検知する障害物検知手段と位置を
認識する位置認識手段とを備え、この障害物検知手段に
よって清掃場所の周囲の壁等に沿って移動しながら位置
認識手段によって清掃区域を認識し、その清掃区域内全
体を移動して清掃するものである。
2. Description of the Related Art In recent years, various types of mobile work robots have been developed which automatically perform work by adding a travel drive device, sensors, and travel control means to work equipment. For example, a self-propelled cleaner has a suction nozzle or a brush at the bottom of the main body as a cleaning function, a traveling and steering means as a moving function, an obstacle detecting means for detecting an obstacle during traveling, and a position recognition means for recognizing a position. The obstacle detecting means recognizes the cleaning area by the position recognition means while moving along a wall or the like around the cleaning place, and moves and cleans the entire cleaning area.

【0003】ここでまず、本発明に関連するターン幅・
ターン角度について、図11(a)に基づいて説明す
る。移動作業ロボットの本体1は、直進と作業方向への
移動距離がWで角度がθのターンを繰り返しながら、実
線矢印で示されるように部屋の内部を隈なく移動する。
このWがターン幅、θがターン角度である。ターン幅・
ターン角は本体1の作業幅に応じたある所定の距離・角
度が要求されるが、この所定のターン幅・ターン角度が
実現できないと、作業のやり残しあるいは作業効率の低
下が生じる。
[0003] First, the turn width related to the present invention.
The turn angle will be described with reference to FIG. The main body 1 of the mobile work robot moves all the way inside the room as shown by the solid line arrow while repeating a straight line and a turn having a movement distance W in the work direction and an angle θ.
This W is the turn width, and θ is the turn angle. Turn width
The turn angle is required to have a predetermined distance and angle according to the working width of the main body 1. If the predetermined turn width and turn angle cannot be realized, the work is left unattended or the work efficiency is reduced.

【0004】従来の移動作業ロボットは、所定のターン
幅・ターン角度を得るため、図11(b)に示すよう
に、ターン内側の駆動輪2Rは回転を固定し、外側の駆
動輪2Lだけを回転させて点Oを中心にしてターン動作
を行っていた。
In a conventional mobile work robot, in order to obtain a predetermined turn width and turn angle, as shown in FIG. 11B, the drive wheel 2R inside the turn is fixed in rotation and only the outside drive wheel 2L is used. By rotating, the turning operation was performed around the point O.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たターン動作を行う従来の移動作業ロボットでは、内側
車輪の接地面を中心に本体が方向を変えるので車輪が床
面と激しく擦れて(据え切り)、車輪の摩耗を早め、床
面を傷つけていた。特に絨毯では毛をむしり取ったり、
消えない擦り痕をつけたりしていた。
However, in the conventional mobile robot that performs the above-described turning operation, the main body changes its direction around the contact surface of the inner wheel, so that the wheel rubs violently against the floor surface (stationary cutting). , Hadten wheel wear and hurt the floor. Especially on carpets, hair is stripped,
They made indelible scratches.

【0006】本発明は上記従来の移動作業ロボットが有
していた課題を解決しようとするものであって、車輪と
床面との擦れがほとんど無いターン動作を行い、所定の
ターン幅・ターン角度を得る移動作業ロボットを提供す
ることを第一の目的としている。
An object of the present invention is to solve the problems of the above-mentioned conventional mobile work robot, and perform a turn operation with almost no friction between the wheels and the floor, and a predetermined turn width / turn angle. It is a primary object to provide a mobile work robot that obtains the following.

【0007】また前記第一の目的に関連して、ターン動
作で生じる内部領域の作業のやり残しを無くす移動作業
ロボットを提供することを第二の目的としている。
It is a second object of the present invention to provide a mobile work robot that eliminates the remaining work in an internal area caused by a turn operation.

【0008】また前記第一の目的に関連して、ターン動
作中に障害物があればこれを回避し、所定のターン幅・
ターン角度を得る移動作業ロボットを提供することを第
三の目的としている。
In connection with the first object, if there is an obstacle during the turn operation, the obstacle is avoided and a predetermined turn width and
A third object is to provide a mobile work robot that obtains a turn angle.

【0009】さらに、車輪と床面との擦れがほとんど無
いターン動作を行い、所定のターン角度をより正確に得
る移動作業ロボットを提供することを第四の目的として
いる。
It is a fourth object of the present invention to provide a mobile work robot that performs a turn operation with almost no friction between the wheels and the floor surface and obtains a predetermined turn angle more accurately.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】第一の目的を達成するた
めの本発明の第一の手段は、本体の左右に設けた駆動輪
を駆動して前記本体を移動させる駆動手段および操舵手
段と、前記駆動手段と操舵手段とを制御し本体の走行制
御を行う走行制御手段と、本体の走行距離を計測する移
動距離計測手段と、清掃等の作業を行う作業手段とを備
え、前記走行制御手段は、移動距離計測手段の出力に基
づいて本体の走行軌跡を演算する軌跡演算手段と、軌跡
演算手段の出力に基づいて、1段階目のターンは前記左
右の駆動輪の一方を前進、他方を後退させ、2段階目の
ターンでは前記左右の駆動輪の両 方を前進させるという
2段階動作で本体の方向を反転させる2段階ターン手段
を有する移動作業ロボットとするものである。
The first object of the present invention for achieving the first object is to provide driving wheels provided on left and right sides of a main body.
And drive means and the steering means to be driven to move the main body, and a traveling control means for controlling and driving control of the main body and a steering means and the driving means, a moving distance measuring means for measuring a travel distance of the body, and a working unit for performing operations such as cleaning, the travel control means, the locus calculation means for calculating a travel locus of the body based on the output of the moving distance measuring means, based on the output of the locus calculating means, first stage Eye turn left
Move one of the right drive wheels forward and the other
In turn it is an mobile work robot having a two-stage turn means for reversing the direction of the main body in two stages operation of advancing the both the right and left driving wheels.

【0011】第二の目的を達成するための本発明の第二
の手段は、前記本発明の第一の手段の構成に加え、走行
制御手段が、本体をターン動作前に後退させる後退手段
を有する移動作業ロボットとするものである。
According to a second aspect of the present invention for achieving the second object, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the traveling control means includes a retreating means for retreating the main body before the turning operation. Mobile work robot.

【0012】第三の目的を達成するための本発明の第三
の手段は、前記本発明の第一の手段の構成に加え、本体
周囲の障害物を検知する障害物検知手段を備え、走行制
御手段が、本体をターン動作中の障害物検知手段の出力
に基づいて後退させる後退手段と、軌跡演算手段の出力
に基づいて、後退によるターン幅の誤差を打ち消すよう
に、ターン動作の新たな駆動速度を演算する速度演算手
段を有する移動作業ロボットとするものである。
A third means of the present invention for attaining the third object comprises, in addition to the structure of the first means of the present invention, an obstacle detecting means for detecting an obstacle around the main body, and The control means reverses the turn width based on the output of the trajectory calculating means, based on the output of the trajectory calculating means, and the retracting means for retracting the main body based on the output of the obstacle detecting means during the turning operation.
A mobile work robot having a speed calculating means for calculating a new driving speed of the turn operation.

【0013】第四の目的を達成するための本発明の第四
の手段は、本体の左右に設けた駆動輪を駆動して前記
体を移動させる駆動手段および操舵手段と、前記駆動手
段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行制御
手段と、本体の方向を計測する方向計測手段と、清掃等
の作業を行う作業手段とを備え、前記走行制御手段は、
方向計測手段の出力に基づいて、1段階目のターンは前
記左右の駆動輪の一方を前進、他方を後退させ、2段階
目のターンでは前記左右の駆動輪の両方を前進させると
いう2段階動作で本体の方向を反転させる2段階ターン
手段を有する移動作業ロボットとするものである。
A fourth means of the present invention for achieving a fourth object is a driving means and a steering means for driving driving wheels provided on the left and right sides of the main body to move the main body, A travel control unit that controls the drive unit and the steering unit to control the travel of the main body, a direction measurement unit that measures the direction of the main unit, and a work unit that performs an operation such as cleaning.The travel control unit includes:
Based on the output of the direction measuring means , the first turn is
One of the left and right drive wheels is moved forward and the other is moved backward, two steps
At the turn of the eye, if you advance both the left and right drive wheels
The mobile work robot has two-stage turning means for reversing the direction of the main body by the two-stage operation.

【0014】[0014]

【作用】本発明の第一の手段は、本体の車輪の回転を固
定しないでターン動作を行うもので、車輪と床面との擦
れをほとんど無くすことができるものである。さらに、
ターン動作を本体の走行軌跡の情報に基づいて2段階に
だけ分けることにより、無駄の少ない動きで所定のター
ン幅・ターン角度を得ることができるものである。
The first means of the present invention performs the turning operation without fixing the rotation of the wheel of the main body, and can substantially eliminate the friction between the wheel and the floor surface. further,
By dividing the turn operation into two stages based on the information on the travel trajectory of the main body, a predetermined turn width and a predetermined turn angle can be obtained with less wasteful movement.

【0015】本発明の第二の手段は、後退手段を設ける
ことによって、本体をターン動作前に後退させて、ター
ン動作で作業手段が通過しないために生じる内部領域の
作業のやり残しを無くすことができるものである。
The second means of the present invention is to provide a retreat means for retreating the main body before the turn operation, thereby eliminating the remaining work in the internal area caused by the work means not passing in the turn operation. Can be done.

【0016】本発明の第三の手段は、障害物検知手段と
後退手段を設けることによって、ターン動作中に障害物
があればこれを回避できるものである。また駆動速度演
算手段を設けることによって、前記回避があった場合や
ターン動作の所定の軌跡と実際の軌跡との間に誤差が生
じた場合に、これらの誤差を修正できるような新たな駆
動速度を求めることができ、この速度を用いて所定のタ
ーン幅を確保することができるものである。
A third means of the present invention is to provide an obstacle detecting means and a retreating means so that if there is an obstacle during the turning operation, it can be avoided. Further, by providing the drive speed calculating means, a new drive speed that can correct these errors when the avoidance occurs or when an error occurs between a predetermined trajectory of the turn operation and an actual trajectory. Can be obtained, and a predetermined turn width can be secured using this speed.

【0017】本発明の第四の手段は、前記本発明の第一
の手段と同様、本体の車輪の回転を固定しないでターン
動作を行うもので、車輪と床面との擦れをほとんど無く
すことができる。また、ターン動作を本体の方向に基づ
いて2段階にだけ分けることにより、無駄の少ない動き
で所定のターン角度をより正確に得ることができるもの
である。
According to a fourth aspect of the present invention, similar to the first aspect of the present invention, the turning operation is performed without fixing the rotation of the wheel of the main body, and the friction between the wheel and the floor is almost eliminated. Can be. Further, by dividing the turning operation into two stages based on the direction of the main body, a predetermined turning angle can be obtained more accurately with less wasteful movement.

【0018】[0018]

【実施例】(実施例1) 以下、本発明の実施例である移動作業ロボットを、自走
式掃除機を例にとって図1,図2に基づいて説明する。
1は自走式掃除機の本体(以下単に本体と称する)、2
L・2Rはそれぞれ本体1の左右後方に設けた駆動輪
で、駆動モータ3L・3Rで左右独立に駆動される。4
は、本体1の前方に回転自在に取り付けた従輪である。
以上、駆動輪2L・2R、駆動モータ3L・3R、従輪
4は本体1を移動させる駆動手段と操舵手段を構成して
いる。また3L′・3R′はそれぞれ駆動モータ3L・
3Rに接続されたロータリエンコーダ等からなる回転検
出器で、駆動モータ3L・3Rの軸回転数を検出してお
り、移動距離計測手段を構成している。29は蓄電池で
あり、本体1の全体に電力を供給している。5は本体後
面に設けた扉で、蓄電池29の交換をここを通して行う
ようになっている。8は伸縮ハンドルであり、本体1が
自動で移動する時には図1で示すように本体1の内部に
収納されているが、手動で移動させる時に、本体1の後
方へ斜め上方に引き延ばして使用する(図示せず)。1
1は本体1の周囲に取り付けられた弾性材からなる緩衝
体で、本体1が障害物に衝突したときの衝撃を和らげ
る。12は本体1の側部から前部にかけて本体1より突
出する接触検知手段で、本体前方や側方の壁面・柱・床
面からの突起物・段差・家具・人間等の障害物の接触を
検出する。22は本体1の前方・左右側方の障害物まで
の距離を計測する測距手段で、本体1の周囲に設けた超
音波センサから構成されている。以上、接触検知手段1
2・測距手段22は、本体1の周囲の障害物を検知する
障害物検知手段を構成している。23は本体1の方向を
計測する方向計測手段で、本実施例ではレートジャイロ
およびこの出力を積分する積分器などから成っている。
21は、障害物検知手段、方向計測手段23の情報に基
づいて駆動モータ3L・3Rを制御し、本体1の走行制
御を行う走行制御手段である。14は電動送風機、15
は集塵室、16,17はその内部に設けたフィルターで
ある。18は本体1の底部後方に設けた床ノズルで、接
続パイプ19を介して集塵室15と接続している。20
はブラシで、円板の周囲に植毛が施された構成となって
おり、本体1に設けたモータによって回転駆動され、床
面上のごみを本体1の内側方向に掃き集める。以上、電
動送風機14、集塵室15、フィルター16,17、床
ノズル18、接続パイプ19、ブラシ20は、清掃手段
を構成している。27は、操作部28に設けた操作ボタ
ンである。
Embodiment 1 Hereinafter, a mobile work robot according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 using a self-propelled cleaner as an example.
1 is a main body of a self-propelled vacuum cleaner (hereinafter simply referred to as a main body), 2
L · 2R are driving wheels provided on the left and right rear of the main body 1, respectively, and are driven by the driving motors 3L · 3R independently of left / right. 4
Is a driven wheel rotatably attached to the front of the main body 1.
As described above, the driving wheels 2L and 2R, the driving motors 3L and 3R, and the driven wheels 4 constitute a driving unit for moving the main body 1 and a steering unit. 3L 'and 3R' are drive motors 3L
A rotation detector including a rotary encoder and the like connected to the 3R detects the number of rotations of the drive motors 3L and 3R, and constitutes a moving distance measuring unit. Reference numeral 29 denotes a storage battery, which supplies power to the entire main body 1. Reference numeral 5 denotes a door provided on the rear surface of the main body, through which the storage battery 29 is exchanged. Reference numeral 8 denotes a telescopic handle, which is housed inside the main body 1 as shown in FIG. 1 when the main body 1 moves automatically, but is used by extending it obliquely upward to the rear of the main body 1 when moving it manually. (Not shown). 1
Reference numeral 1 denotes a shock absorber made of an elastic material attached to the periphery of the main body 1, and reduces a shock when the main body 1 collides with an obstacle. Reference numeral 12 denotes contact detection means which protrudes from the main body 1 from the side to the front of the main body 1, and detects contact with obstacles such as protrusions, steps, furniture, and humans from the front and side walls, columns, and floors. To detect. Reference numeral 22 denotes distance measuring means for measuring a distance to an obstacle on the front side and right and left sides of the main body 1, and is configured by an ultrasonic sensor provided around the main body 1. As described above, the contact detecting means 1
2. The distance measuring means 22 constitutes an obstacle detecting means for detecting an obstacle around the main body 1. Reference numeral 23 denotes a direction measuring means for measuring the direction of the main body 1, which in this embodiment comprises a rate gyro, an integrator for integrating the output, and the like.
Reference numeral 21 denotes a travel control unit that controls the drive motors 3L and 3R based on information from the obstacle detection unit and the direction measurement unit 23 to control the travel of the main body 1. 14 is an electric blower, 15
Is a dust collection chamber, and 16 and 17 are filters provided therein. Reference numeral 18 denotes a floor nozzle provided at the rear of the bottom of the main body 1, which is connected to the dust collection chamber 15 via a connection pipe 19. 20
Is a brush, which has a configuration in which flocks are provided around a disk, and is rotatably driven by a motor provided in the main body 1 to sweep and collect dust on the floor surface toward the inside of the main body 1. As described above, the electric blower 14, the dust collection chamber 15, the filters 16 and 17, the floor nozzle 18, the connection pipe 19, and the brush 20 constitute a cleaning unit. Reference numeral 27 denotes an operation button provided on the operation unit 28.

【0019】図3は本実施例の第一の手段における制御
ブロック図で、以下図3に基づいて本実施例の制御構成
を説明する。移動距離計測手段3L′・3R′の出力は
走行制御手段21に伝達される。走行制御手段21はこ
の出力を判断して駆動モータ3L・3Rに制御信号を出
力し、本体1の移動方向・走行距離を制御する。本実施
例では走行制御手段21は、2段階ターン手段31と軌
跡演算手段32を有している。2段階ターン手段31
は、駆動モータ3L・3Rを制御して本体1を2段階動
作でターンさせる。軌跡演算手段32は、移動距離計測
手段3L′・3R′の出力を受けて本体の方向と走行軌
跡を演算し、演算結果を2段階ターン手段31に出力す
る。
FIG. 3 is a control block diagram of the first means of this embodiment, and the control configuration of this embodiment will be described below with reference to FIG. The outputs of the moving distance measuring means 3L 'and 3R ' are transmitted to the traveling control means 21. The traveling control means 21 determines this output and outputs a control signal to the drive motors 3L and 3R to control the moving direction and traveling distance of the main body 1. In the present embodiment, the traveling control means 21 has a two-step turning means 31 and a trajectory calculating means 32. Two-stage turning means 31
Controls the drive motors 3L and 3R to turn the main body 1 in a two-step operation. The trajectory calculating means 32 receives the output of the moving distance measuring means 3L 'and 3R ', calculates the direction of the main body and the running trajectory, and outputs the calculation result to the two-step turn means 31.

【0020】次に本実施例の動作を図4に基づいて説明
する。図4は、本体1の2段階動作のターンを左右駆動
輪2L・2Rの移動状況で示している。以下の説明にお
いては、本体1に要求されるターン幅Wは左右駆動輪の
トレッドに等しく、ターン角度は180°であるとす
る。また、ターン動作の1段階目から2段階目への切り
換えと2段階目ターンを終了は、軌跡演算手段32(本
体1の方向と破線矢印で示した軌跡を逐次計算する)の
出力と、あらかじめ記憶している設定値を比較すること
によって、2段階ターン手段31が指令する。設定値と
は、本体1の、軌跡のターン方向(図横方向)への変
位、または角度の変化分のことである。例えば本実施例
では、設定値は、1段階目のターンの終了時には変位W
1・角度の変化分90°、2段階目のターンの終了時に
は変位W(=ターン幅)・角度の変化分180°(=タ
ーン角度)とする。そして理想的なターンを想定し、1
段階目も2段階目も軌跡はきれいな1/4の円弧を描く
ものとして説明を進める。さて、ターン開始位置A点
で、本体1は矢印DAの方向を向いているとする。まず
1段階目のターンを開始する。1段階目のターンでは、
左駆動輪2Lを一定の周速VL1で前進、右駆動輪2R
を一定の周速VR1で後退させる。ターンの回転中心は
周速VL1とVR1の比で決まる定点O1となる。本体
1の軌跡がターン方向にW1移動するとB点に到達し、
90°向きを変えて矢印DBの方向に向く。この時点で
1段階目のターンを終了する。次に2段階目のターンを
開始する。2段階目のターンでは、左駆動輪2Lを一定
の周速VL2で前進、右駆動輪2Rを一定の周速VR2
で前進させる。ターンの回転中心は周速VL2とVR2
の比で決まる定点O2となる。本体1の軌跡がターン方
向にトータルでW移動するとC点に到達し、A点からは
180°向きを変えて矢印DCの方向を向く。この時点
で2段階目のターンを終了すなわち全ターン動作を終了
する。左駆動輪2Lの周速VL1・VL2と右駆動輪2
Rの周速VR1・VR2についても、2段階ターン手段
31があらかじめ設定された値を記憶しておくものとす
る。以上が2段階ターン手段31による2段階動作のタ
ーンである。このようにしてターン内側の車輪を少し回
転させることにより、車輪と床面との擦れをほとんど無
くすことができる。そしてターンを2段階動作とするこ
とにより、無駄の少ない動きで所定のターン幅・ターン
角度を得ることができる。ただし、実際には誤差のため
変位と角度が対応せず、動作切り換えの基準となる設定
値を変位か角度かどちらかに決めねばならないが、ター
ン幅・ターン角度の優先させたい方によって決めればよ
い。軌跡演算手段32は一応、常に変位と角度の両方を
演算しているものとする。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the turn of the two-stage operation of the main body 1 in the state of movement of the left and right drive wheels 2L and 2R. In the following description, it is assumed that the turn width W required for the main body 1 is equal to the tread of the left and right drive wheels, and the turn angle is 180 °. The switching from the first stage to the second stage of the turn operation and the end of the second stage turn are performed by the output of the trajectory calculating means 32 (which sequentially calculates the direction of the main body 1 and the trajectory indicated by the dashed arrow), By comparing the stored set values, the two-stage turn means 31 commands. The set value is a displacement of the main body 1 in the turn direction (horizontal direction in the drawing) of the locus, or a change in angle. For example, in this embodiment, the set value is the displacement W at the end of the first stage turn.
1. The change in angle is 90 °, the displacement W (= turn width) and the change in angle are 180 ° (= turn angle) at the end of the second-stage turn. And assuming an ideal turn, 1
The description will proceed assuming that the locus of the first and second stages draws a beautiful 1/4 arc. Now, suppose that the main body 1 is oriented in the direction of the arrow DA at the turn start position A. First, the first turn is started. In the first turn,
The left drive wheel 2L moves forward at a constant peripheral speed VL1, and the right drive wheel 2R
At a constant peripheral speed VR1. The center of rotation of the turn is a fixed point O1 determined by the ratio between the peripheral speeds VL1 and VR1. When the trajectory of the main body 1 moves W1 in the turn direction, it reaches the point B,
Turn 90 ° and turn in the direction of arrow DB. At this point, the first turn is completed. Next, the second turn is started. In the second turn, the left drive wheel 2L moves forward at a constant peripheral speed VL2, and the right drive wheel 2R moves at a constant peripheral speed VR2.
To move forward. The rotation center of the turn is the peripheral speed VL2 and VR2
The fixed point O2 is determined by the ratio of. When the trajectory of the main body 1 moves a total of W in the turn direction, the trajectory reaches the point C. From the point A, the trajectory turns 180 ° and turns in the direction of the arrow DC. At this point, the second-stage turn is completed, that is, all turn operations are completed. Peripheral speeds VL1 and VL2 of left driving wheel 2L and right driving wheel 2
It is also assumed that the two-stage turn means 31 stores a preset value for the peripheral speeds VR1 and VR2 of R. The above is the turn of the two-step operation by the two-step turn means 31. By slightly rotating the wheel inside the turn in this way, it is possible to almost eliminate friction between the wheel and the floor. By setting the turn to a two-step operation, a predetermined turn width and a predetermined turn angle can be obtained with less wasteful movement. However, in practice, displacement and angle do not correspond due to errors, and the set value that serves as a reference for operation switching must be determined to be either displacement or angle. Good. It is assumed that the trajectory calculating means 32 always calculates both the displacement and the angle.

【0021】一般に、自動床面掃除機、自動床面仕上げ
装置等の移動作業ロボットは、本体構成上、左右車輪の
トレッドと作業幅がほぼ近い幅になることが多いため、
本実施例のターン動作は有効な方法である。
Generally, mobile work robots such as automatic floor cleaners and automatic floor finishers often have a work width almost equal to the tread of the left and right wheels due to the structure of the main body.
The turn operation of the present embodiment is an effective method.

【0022】なお、ターンの回転中心の位置は、左右駆
動輪2L・2Rの中心線上であればよく、図4のO1・
O2に限定するものではない。またターン動作の切り換
えをターン角度90°、ターン角度180°、ターン幅
をW(トレッド)として説明したが、多少これらと異な
る値でもよい。また、ターン動作の切り換えと終了を判
断する際、移動距離計測手段3L′・3R′の出力のか
わりに、時間を計測する手段を用いて経過時間で判断し
てもよい。
The position of the rotation center of the turn only needs to be on the center line of the left and right driving wheels 2L and 2R.
It is not limited to O2. Also, the switching of the turn operation has been described assuming that the turn angle is 90 °, the turn angle is 180 °, and the turn width is W (tread). However, values slightly different from these may be used. Further, when determining the switching and the end of the turn operation, the elapsed time may be determined using a time measuring means instead of the output of the moving distance measuring means 3L ' and 3R '.

【0023】(実施例2) 以下、本発明の第二の手段の実施例である移動作業ロボ
ットを、自走式掃除機を例にとって説明する。本体構成
は前記実施例1の図1,図2と同様なので説明を省略す
る。
(Embodiment 2) Hereinafter, a mobile work robot which is an embodiment of the second means of the present invention will be described by taking a self-propelled cleaner as an example. The configuration of the main body is the same as that of the first embodiment shown in FIGS.

【0024】図5は本実施例の第二の手段における制御
ブロック図で、基本的には前記実施例1の図3と共通な
ので、異なる部分のみについて説明する。本実施例では
走行制御手段21は、後退手段33を有している。後退
手段33は2段階ターン手段31が本体1を2段階動作
でターンさせる直前に、駆動モータ3L・3Rを制御し
て本体1を所定の距離だけ後退させる。
FIG. 5 is a control block diagram of the second means of this embodiment, which is basically the same as that of FIG. 3 of the first embodiment, and therefore only different parts will be described. In the present embodiment, the traveling control means 21 has a retreating means 33. Immediately before the two-step turning means 31 turns the main body 1 in the two-step operation, the retreat means 33 controls the drive motors 3L and 3R to retreat the main body 1 by a predetermined distance.

【0025】次に本実施例の動作を図6に基づいて説明
する。ただし、基本となる2段階動作のターンについて
は前記実施例1の図4と同様なので、詳細な説明は省略
する。図6においてまず、図中の細い長方形は、後退動
作をしない場合の駆動輪2L・2Rの移動状況を示して
いる。さて、実線矢印T1に沿って直進してきた本体1
は、Aの位置から2段階動作のターンを開始する。そし
て、2段階目の動作を開始する位置Bを経て、位置Cで
ターンを終了し、実線矢印T2に沿って直進する。実線
はこの一連の移動の間の床ノズル18による清掃領域の
境界を示すが、斜線で示した内部領域(周囲はすべて清
掃済の領域)が清掃のやり残しとなってしまう。これは
床ノズル18が駆動輪2L・2Rより後方にあるためで
ある(図1,図2参照)。次に、円は、後退動作後の駆
動輪2L・2Rの移動状況を示す。実線矢印T1に沿っ
て直進してきた本体1は、Aの位置からいったんA′の
位置まで後退する。そして、A′の位置から2段階動作
のターンを開始する。そして、2段階目の動作を開始す
る位置B′を経て、位置C′でターンを終了し、実線矢
印T2に沿って直進する。破線は後退動作後の床ノズル
18による清掃領域の境界を示す。つまり後退手段33
を設けて、2段階動作のターンの前に本体1をAから
A′へ一旦後退させると、後退動作も含めてターン所要
時間は長くなるが、内部領域での清掃のやり残しを無く
すことができる。基本的に駆動輪2の回転を止めない2
段階動作のターンにおいては、床ノズル18の吸い込み
口が左右駆動輪軸上にない限り、領域の面積・形状こそ
異なるがやり残しは存在するため、本実施例の後退動作
は有効な方法である。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. However, since the basic two-step operation is the same as that in FIG. 4 of the first embodiment, the detailed description is omitted. In FIG. 6, first, a thin rectangle in the figure indicates a moving state of the drive wheels 2L and 2R when the retreat operation is not performed. By the way, the main body 1 which has gone straight along the solid arrow T1
Starts the turn of the two-step operation from the position A. Then, after the position B where the operation of the second stage is started, the turn is ended at the position C, and the vehicle goes straight along the solid arrow T2. The solid line indicates the boundary of the area to be cleaned by the floor nozzle 18 during this series of movements, but the hatched internal area (the area around which all have been cleaned) is left uncleaned. This is because the floor nozzle 18 is behind the driving wheels 2L and 2R (see FIGS. 1 and 2). Next, circles indicate the movement states of the drive wheels 2L and 2R after the retreat operation. The main body 1 that has proceeded straight along the solid arrow T1 retreats from the position A to the position A '. Then, the turn of the two-step operation is started from the position A '. Then, after the position B 'where the operation of the second stage is started, the turn is ended at the position C', and the vehicle goes straight along the solid arrow T2. The broken line indicates the boundary of the cleaning area by the floor nozzle 18 after the retreat operation. That is, the retreat means 33
If the main body 1 is retracted from A to A 'once before the turn of the two-step operation, the turn required time including the retreat operation becomes longer, but it is possible to eliminate the remaining cleaning in the internal area. it can. Basically 2 which does not stop the rotation of drive wheel 2
In the turn of the step operation, as long as the suction port of the floor nozzle 18 is not on the left and right driving wheel axes, the area and shape of the region are different, but there is an unfinished region, so the retreating operation of this embodiment is an effective method.

【0026】(実施例3) 以下、本発明の第三の手段の実施例である移動作業ロボ
ットを、自走式掃除機を例にとって説明する。本体構成
は前記実施例1の図1,図2と同様なので説明を省略す
る。
(Embodiment 3) Hereinafter, a mobile work robot which is an embodiment of the third means of the present invention will be described using a self-propelled cleaner as an example. The configuration of the main body is the same as that of the first embodiment shown in FIGS.

【0027】図7は本実施例の第三の手段における制御
ブロック図で、以下図7に基づいて本実施例の制御構成
を説明する。接触検知手段12、測距手段22から成る
障害物検知手段と、移動距離計測手段3L′・3R′の
出力は走行制御手段21に伝達される。走行制御手段2
1はこれらの出力を判断して駆動モータ3L・3Rに制
御信号を出力し、本体1の移動方向・走行距離を制御す
る。本実施例では走行制御手段21は、2段階ターン手
段31、後退手段33、軌跡演算手段32と速度演算手
段35を有している。2段階ターン手段31は、駆動モ
ータ3L・3Rを制御して2段階動作で本体1をターン
させる。後退手段33は、ターン中の接触検知手段1
2、測距手段22から成る障害物検知手段の出力に基づ
いて、駆動モータ3L・3Rを制御して本体1を後退さ
せる。軌跡演算手段32は、移動距離計測手段3′の出
力を受けて本体の方向と走行軌跡を演算し、演算結果を
2段階ターン手段31と速度演算手段35に出力する。
速度演算手段35は、ターン中に後退動作があったとき
に、軌跡演算手段32の出力に基づいて後退によるター
ン幅の誤差を打ち消すような新たな駆動速度を演算し、
2段階ターン手段31に出力する。
FIG. 7 is a control block diagram of the third means of this embodiment. The control configuration of this embodiment will be described below with reference to FIG. The outputs of the obstacle detecting means including the contact detecting means 12 and the distance measuring means 22 and the outputs of the moving distance measuring means 3L ' and 3R ' are transmitted to the traveling control means 21. Travel control means 2
1 determines these outputs and outputs control signals to the drive motors 3L and 3R to control the moving direction and travel distance of the main body 1. In the present embodiment, the traveling control means 21 has a two-step turning means 31, a retreating means 33, a trajectory calculating means 32 and a speed calculating means 35. The two-stage turning means 31 controls the drive motors 3L and 3R to turn the main body 1 in a two-stage operation. The retreating means 33 includes the contact detecting means 1 during the turn.
2. Based on the output of the obstacle detecting means comprising the distance measuring means 22, the driving motors 3L and 3R are controlled to move the main body 1 backward. The trajectory calculating means 32 receives the output of the moving distance measuring means 3 ', calculates the direction of the main body and the running trajectory, and outputs the calculation result to the two-step turn means 31 and the speed calculating means 35.
The speed calculating means 35 calculates a new driving speed to cancel the error of the turn width due to the retreat based on the output of the trajectory calculating means 32 when the retreat operation is performed during the turn,
Output to the two-stage turn means 31.

【0028】次に図8は本実施例の制御方法を示すフロ
ーチャートである。順を追って説明する。まず1段階目
のターンを開始する。動作中常に障害物の有無を判断
し、障害物があれば後退動作をし、その後再び1段階目
のターン動作に戻る。また、障害物が無ければ1段階目
のターンが終了か否か判断し、終了の判断が出るまでは
1段階目のターンを継続する。終了の判断がでれば、後
退動作をしたしないに関わらず、2段階目のターンでの
駆動速度を演算し、2段階目のターンを開始する。2段
階目のターン終了の判断がでるまで、2段階目のターン
を継続し、終了の判断がでれば、ターンの全動作を終了
する。
FIG. 8 is a flowchart showing a control method according to this embodiment. It will be described step by step. First, the first turn is started. During operation, the presence or absence of an obstacle is always determined. If there is an obstacle, the vehicle performs a retreat operation, and then returns to the first-stage turn operation again. If there is no obstacle, it is determined whether or not the first turn is completed, and the first turn is continued until the end is determined. If the end is determined, the drive speed in the second-stage turn is calculated and the second-stage turn is started regardless of whether the retreat operation is performed. The turn of the second stage is continued until the end of the turn of the second stage is determined, and when the end is determined, all the operations of the turn are ended.

【0029】次に本実施例の実際の動作を図9に基づい
て説明する。ただし、基本となる2段階動作のターンに
ついては前記実施例1の図4と同様なので、詳細な説明
は省略する。本体1は、すでに1段階目のターン動作中
であり、図に示すように点H1の位置にあるとする。そ
して、測距手段22もしくは接触検知手段12が、壁面
から突出している柱P(障害物の一例)を検知したとす
る。この時、本体1は後退手段33によりH1からH2
の位置まで後退する。後退動作が終われば本体1は再び
1段階目のターン動作に戻って、実線矢印で示す軌跡を
移動する。M点に到達すると2段階目のターンに移る
が、この時、駆動速度が初期の設定値のままでターンし
たとすれば、後退動作がない場合の軌跡(2点鎖線)と
同じ回転半径r2で定点O2を中心にターンを行い、破
線の軌跡に沿って移動する。この結果ターン幅はW′と
なってしまい所定のターン幅が確保できない。そこでM
点において、速度演算手段35が所定のターン幅を確保
できる新たな駆動速度を演算する。つまり、M点から後
退動作がない場合の軌跡(2点鎖線)に乗り移ればよい
から、定点O2′を中心に回転半径r2′の軌跡(実
線)をたどるような左右の駆動速度を演算すればよい。
この演算は容易である。そして所定のターン幅Wが確保
できる。以上のように本実施例によれば、ターン中に障
害物があってもこれを回避し、なおかつ、回避した分を
2段階目のターンで補正するので所定のターン幅Wが得
られるものである。
Next, the actual operation of this embodiment will be described with reference to FIG. However, since the basic two-step operation is the same as that in FIG. 4 of the first embodiment, the detailed description is omitted. It is assumed that the main body 1 is already in the first stage of turn operation and is located at the point H1 as shown in the figure. Then, it is assumed that the distance measuring means 22 or the contact detecting means 12 has detected a pillar P (an example of an obstacle) protruding from the wall surface. At this time, the main body 1 is moved from H1 to H2 by the retreating means 33.
Retreat to position. When the retreat operation is completed, the main body 1 returns to the first-stage turn operation again and moves along the locus indicated by the solid arrow. When the point M is reached, the process proceeds to the second stage turn. At this time, if the drive speed is turned at the initial set value, the turning radius r2 is the same as the locus (the two-dot chain line) when there is no retraction operation. Turns around the fixed point O2 and moves along the locus of the broken line. As a result, the turn width becomes W 'and a predetermined turn width cannot be secured. So M
At this point, the speed calculating means 35 calculates a new driving speed capable of securing a predetermined turn width. In other words, since it is only necessary to move from the point M to the locus (two-dot chain line) where there is no reversing operation, the left and right driving speeds following the locus (solid line) of the turning radius r2 'around the fixed point O2' can be calculated. I just need.
This operation is easy. And a predetermined turn width W can be secured. As described above, according to the present embodiment, even if there is an obstacle during a turn, the obstacle is avoided, and the avoided amount is corrected in the second turn, so that a predetermined turn width W can be obtained. is there.

【0030】なお、図9において、最初の後退動作が終
了した時点で1段階目のターンに戻らずに、新たな駆動
速度により、すぐに2段階目のターンを始める方法もあ
る。この時は回転半径r2″の点線で示した軌跡とな
る。また、後退動作33による後退動作を直進移動とし
て描いたが円弧状の軌跡でもまったく問題ない。
In FIG. 9, there is also a method in which, when the first reverse operation is completed, the second-stage turn is immediately started at a new driving speed without returning to the first-stage turn. At this time, the trajectory indicated by the dotted line of the radius of gyration r2 "is shown. The retreating operation by the retreating operation 33 is drawn as a straight-forward movement, but an arcuate trajectory does not pose any problem.

【0031】(実施例4) 以下、本発明の第四の手段の実施例である移動作業ロボ
ットを、自走式掃除機を例にとって説明する。本体構成
は前記実施例1の図1,図2と同様なので説明を省略す
る。
(Embodiment 4) A mobile work robot which is an embodiment of the fourth means of the present invention will be described below by taking a self-propelled cleaner as an example. The configuration of the main body is the same as that of the first embodiment shown in FIGS.

【0032】図10は本実施例の第四の手段における制
御ブロック図で、以下図10に基づいて本実施例の制御
構成を説明する。方向計測手段23の出力は走行制御手
段21に伝達される。走行制御手段21はこの出力を判
断して駆動モータ3L・3Rに制御信号を出力し、本体
1の移動方向・走行距離を制御する。本実施例では走行
制御手段21は、2段階ターン手段31を有している。
2段階ターン手段31は、駆動モータ3L・3Rを制御
して2段階動作で本体1をターンさせる。
FIG. 10 is a control block diagram of the fourth means of this embodiment. The control configuration of this embodiment will be described below with reference to FIG. The output of the direction measuring means 23 is transmitted to the traveling control means 21. The traveling control means 21 determines this output and outputs a control signal to the drive motors 3L and 3R to control the moving direction and traveling distance of the main body 1. In the present embodiment, the traveling control means 21 has a two-stage turning means 31.
The two-stage turning means 31 controls the drive motors 3L and 3R to turn the main body 1 in a two-stage operation.

【0033】次に本実施例の動作を図4に基づいて説明
する。図4は、本体1の2段階動作のターンを左右駆動
輪2L・2Rの移動状況で示している。以下の説明にお
いては、本体1に要求されるターン幅Wは左右駆動輪の
トレッドに等しく、ターン角度は180°であるとす
る。また、ターン動作の1段階目から2段階目への切り
換えと2段階目ターンを終了は、方向計測手段23(本
体1の方向を逐次計測する)の出力と、あらかじめ記憶
している設定値を比較することによって、2段階ターン
手段31が指令する。設定値とは、本体1の角度の変化
分のことである。例えば本実施例では、設定値は、1段
階目のターンの終了時には90°、2段階目のターンの
終了時には180°(=ターン角度)とする。そして理
想的なターンを想定し、1段階目も2段階目も軌跡はき
れいな1/4の円弧を描くものとして説明を進める。さ
て、ターン開始位置A点で、本体1は矢印DAの方向を
向いているとする。まず、1段階目のターンを開始す
る。1段階目のターンでは、左駆動輪2Lを一定の周速
VL1で前進、右駆動輪2Rを一定の周速VR1で後退
させる。ターンの回転中心は周速VL1とVR1の比で
決まる定点O1となる。B点に到達すると本体1は90
°向きを変えて矢印DBの方向に向く。この時点で1段
階目のターンを終了する。次に2段階目のターンを開始
する。2段階目のターンでは、左駆動輪2Lを一定の周
速VL2で前進、右駆動輪2Rを一定の周速VR2で前
進させる。ターンの回転中心は周速VL2とVR2の比
で決まる定点O2となる。C点に到達すると本体1はA
点からは180°向きを変えて矢印DCの方向を向く。
この時点で2段階目のターンを終了すなわち全ターン動
作を終了する。左駆動輪2Lの周速VL1・VL2と右
駆動輪2Rの周速VR1・VR2についても、2段階タ
ーン手段31があらかじめ設定された値を記憶しておく
ものとする。以上が方向計測手段23の出力に基づいた
2段階ターン手段31による2段階動作のターンであ
る。このようにしてターン内側の車輪を少し回転させる
ことにより、車輪と床面との擦れをほとんど無くすこと
ができる。そして、ターンを2段階動作とすることによ
り無駄の少ない動きで、しかも、本体1の方向を直接角
度で検出しているので、所定のターン角度をより正確に
得ることができる。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the turn of the two-stage operation of the main body 1 in the state of movement of the left and right drive wheels 2L and 2R. In the following description, it is assumed that the turn width W required for the main body 1 is equal to the tread of the left and right drive wheels, and the turn angle is 180 °. The switching from the first stage to the second stage of the turn operation and the end of the second stage turn are performed by the output of the direction measuring means 23 (which sequentially measures the direction of the main body 1) and the set value stored in advance. By comparison, the two-stage turn means 31 commands. The set value is a change in the angle of the main body 1. For example, in the present embodiment, the set value is 90 ° at the end of the first-stage turn and 180 ° (= turn angle) at the end of the second-stage turn. Then, assuming an ideal turn, the description proceeds assuming that the trajectory draws a beautiful 1/4 arc in both the first and second stages. Now, suppose that the main body 1 is oriented in the direction of the arrow DA at the turn start position A. First, the first turn is started. In the first turn, the left driving wheel 2L moves forward at a constant peripheral speed VL1, and the right driving wheel 2R moves backward at a constant peripheral speed VR1. The center of rotation of the turn is a fixed point O1 determined by the ratio between the peripheral speeds VL1 and VR1. When the point B is reached, the body 1 is 90
° and turn to the direction of arrow DB. At this point, the first turn is completed. Next, the second turn is started. In the second stage turn, the left drive wheel 2L advances at a constant peripheral speed VL2, and the right drive wheel 2R advances at a constant peripheral speed VR2. The rotation center of the turn is a fixed point O2 determined by the ratio between the peripheral speeds VL2 and VR2. When point C is reached, body 1
The direction is changed by 180 ° from the point to the direction of arrow DC.
At this point, the second-stage turn is completed, that is, all turn operations are completed. The two-stage turn means 31 stores values set in advance for the peripheral speeds VL1 and VL2 of the left drive wheel 2L and the peripheral speeds VR1 and VR2 of the right drive wheel 2R. The above is the turn of the two-step operation by the two-step turn means 31 based on the output of the direction measuring means 23. By slightly rotating the wheel inside the turn in this way, it is possible to almost eliminate friction between the wheel and the floor. Since the turn is a two-step operation, the direction of the main body 1 is directly detected by the angle with a less wasteful movement, so that a predetermined turn angle can be obtained more accurately.

【0034】なお、方向計測手段23は、本実施例で用
いたレートジャイロおよびこの出力を積分する積分器な
どに限定せず、地磁気センサ等、方向を検知できるもの
であればよい。また本実施例の制御ブロックに前記実施
例1,2,3の機能を付加することも可能であり、この
時に軌跡演算手段32が、移動距離計測手段3′の出力
だけでなく方向検出手段23の出力も利用して演算すれ
ば、より精度の高い軌跡を求めることもできる。
The direction measuring means 23 is not limited to the rate gyro used in the present embodiment and the integrator for integrating the output, but may be any device capable of detecting the direction, such as a geomagnetic sensor. It is also possible to add the functions of the first, second, and third embodiments to the control block of the present embodiment. At this time, the trajectory calculating means 32 outputs not only the output of the moving distance measuring means 3 'but also the direction detecting means 23. If the calculation is also performed by using the output of (1), a more accurate trajectory can be obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上のように本発明によば、車輪と床
面との擦れがほとんど無いターン動作を行い、所定のタ
ーン幅・ターン角度を得る移動作業ロボットを実現する
ことができるものである。
If Re good to the present invention as described above, according to the present invention, which can be friction between the wheels and the floor performs a little turning operation, to realize the mobile work robot to obtain a predetermined turn-width turn angle It is.

【0036】また、本発明によば、ターン動作中に生
じる作業のやり残しを無くす移動作業ロボットを実現す
ることができるものである。
[0036] In addition, if Re good to the present invention, one in which it is possible to realize a mobile work robot to eliminate the unfinished tasks that occur during the Tar down operations.

【0037】また、本発明によば、ターン動作中に障
害物があればこれを回避し、所定のターン幅・ターン角
度を得る移動作業ロボットを実現することができるもの
である。
Further, if Re good to the present invention, if there is an obstacle in the terpolymer down operation to avoid this, in which it is possible to realize a mobile work robot to obtain a predetermined turn-width turn angle.

【0038】さらに、本発明によば、車輪と床面との
擦れがほとんど無いターン動作を行い、所定のターン角
度をより正確に得られる移動作業ロボットを実現するこ
とができるものである。
[0038] Furthermore, Re good to the present invention performs almost no turning operation is friction between the wheel and the floor, in which it is possible to realize a mobile work robot obtained a predetermined turn angle more accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一,第二,第三,第四の手段の実施
例である移動作業ロボットの縦断面図
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a mobile work robot which is an embodiment of first, second, third, and fourth means of the present invention.

【図2】同移動作業ロボットの横断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of the mobile work robot.

【図3】本発明の第一の手段の実施例である移動作業ロ
ボットの走行制御手段の制御ブロック図
FIG. 3 is a control block diagram of traveling control means of the mobile work robot which is an embodiment of the first means of the present invention.

【図4】本発明の第一,第四の手段の実施例である移動
作業ロボットの動作を説明する説明図
FIG. 4 is an explanatory view for explaining the operation of a mobile work robot which is an embodiment of the first and fourth means of the present invention.

【図5】本発明の第二の手段の実施例である移動作業ロ
ボットの走行制御手段の制御ブロック図
FIG. 5 is a control block diagram of traveling control means of the mobile work robot which is an embodiment of the second means of the present invention.

【図6】同移動作業ロボットの動作を説明する説明図FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the operation of the mobile work robot.

【図7】本発明の第三の手段の実施例である移動作業ロ
ボットの走行制御手段の制御ブロック図
FIG. 7 is a control block diagram of traveling control means of the mobile work robot which is an embodiment of the third means of the present invention.

【図8】同移動作業ロボットの走行制御手段の制御方法
を示すフローチャート
FIG. 8 is a flowchart showing a control method of traveling control means of the mobile work robot.

【図9】同移動作業ロボットの動作を説明する説明図FIG. 9 is an explanatory view illustrating the operation of the mobile work robot.

【図10】本発明の第四の手段の実施例である移動作業
ロボットの走行制御手段の制御ブロック図
FIG. 10 is a control block diagram of traveling control means of the mobile work robot which is an embodiment of the fourth means of the present invention.

【図11】従来の移動作業ロボットのターン動作を説明
する説明図
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a turn operation of a conventional mobile work robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体 2 駆動輪 3 駆動モータ 3L′・3R′ 移動距離計測手段 4 従輪 12 接触検知手段 14 電動送風機 15 集塵室 16,17 フィルター 18 床ノズル 19 接続パイプ 20 ブラシ 21 走行制御手段 22 測距手段 23 方向計測手段 31 2段階ターン手段 32 軌跡演算手段 33 後退手段 35 速度演算手段DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 Drive wheel 3 Drive motor 3 L'3R 'Moving distance measuring means 4 Follower wheel 12 Contact detection means 14 Electric blower 15 Dust collection chamber 16, 17 Filter 18 Floor nozzle 19 Connection pipe 20 Brush 21 Travel control means 22 Distance measuring Means 23 Direction measuring means 31 Two-step turning means 32 Trajectory calculating means 33 Retreating means 35 Speed calculating means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藪内 秀隆 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小川 光康 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藤原 俊明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 江口 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 乾 弘文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 石橋 崇文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 黒木 義貴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−241611(JP,A) 特開 平5−46246(JP,A) 特開 昭63−127310(JP,A) 特開 昭62−15610(JP,A) 特開 昭62−154008(JP,A) 特開 昭63−241610(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/02 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hidetaka Yabuuchi 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. In-company (72) Inventor Toshiaki Fujiwara 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Person Hirofumi Inui 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture (72) Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 1006 Kadoma, Matsudai, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-63-241611 (JP, A) JP-A-5-46246 (JP) A) JP-A-63-127310 (JP, A) JP-A-62-15610 (JP, A) JP-A-62-154008 (JP, A) JP-A-63-241610 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) G05D 1/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 本体の左右に設けた駆動輪を駆動して前
本体を移動させる駆動手段および操舵手段と、前記駆
動手段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行
制御手段と、本体の走行距離を計測する移動距離計測手
段と、清掃等の作業を行う作業手段とを備え、前記走行
制御手段は、移動距離計測手段の出力に基づいて本体の
走行軌跡を演算する軌跡演算手段と、軌跡演算手段の出
力に基づいて、1段階目のターンは前記左右の駆動輪の
一方を前進、他方を後退させ、2段階目のターンでは前
記左右の駆動輪の両方を前進させるという2段階動作で
本体の方向を反転させる2段階ターン手段を有する移動
作業ロボット。
1. A front wheel is driven by driving driving wheels provided on left and right sides of a main body.
A drive means and steering means for moving the serial body, a driving control means for controlling and driving control of the main body and a steering means and the driving means, a moving distance measuring means for measuring a travel distance of the main body, work such as cleaning The traveling control means comprises: a trajectory calculating means for calculating a trajectory of the main body based on an output of the moving distance measuring means; and a first-stage turn based on an output of the trajectory calculating means. Of the left and right drive wheels
One moves forward, the other moves back, and the second turn
A mobile work robot having two-stage turning means for reversing the direction of the main body by a two-stage operation of moving both the left and right drive wheels forward .
【請求項2】 走行制御手段が、本体をターン動作前に
後退させる後退手段を有する請求項1記載の移動作業ロ
ボット。
2. The mobile work robot according to claim 1, wherein the travel control means includes retreat means for retreating the main body before the turning operation.
【請求項3】 本体を移動させる駆動手段および操舵手
段と、前記駆動手段と操舵手段とを制御し本体の走行制
御を行う走行制御手段と、本体の走行距離を計測する移
動距離計測手段と、清掃等の作業を行う作業手段とを備
え、前記走行制御手段は、移動距離計測手段の出力に基
づいて本体の走行軌跡を演算する軌跡演算手段と、軌跡
演算手段の出力に基づいて2段階動作で本体の方向を反
転させる2段階ターン手段と、本体周囲の障害物を検知
する障害物検知手段を備え、前記走行制御手段が、本体
をターン動作中の前記障害物検知手段の出力に基づいて
後退させる後退手段と、前記軌跡演算手段の出力に基づ
いて、後退によるターン幅の誤差を打ち消すように、
ーン動作の新たな駆動速度を演算する速度演算手段を有
する移動作業ロボット。
3. A driving means for moving a main body and a steering wheel.
A step, and controlling the drive means and the steering means to control the travel of the main body.
Travel control means for controlling the travel distance of the main body.
Equipped with a moving distance measuring means and a working means for performing operations such as cleaning.
The traveling control means is configured to output the travel distance based on the output of the travel distance measuring means.
Trajectory calculating means for calculating the trajectory of the main body based on the trajectory
The direction of the main body is reversed in two steps based on the output of the arithmetic means.
And rolling makes two-step turn means comprises an obstacle detecting means for detecting an obstacle around the main body, the travel control means, a retraction means for retracting based on the output of the obstacle detection means in the turning operation of the body , organic based on the output of the locus calculating means, so as to cancel the error of the turn width by retraction, the speed calculating means for calculating a new driving speed of turning operation
Mobile work robot.
【請求項4】 本体の左右に設けた駆動輪を駆動して前
本体を移動させる駆動手段および操舵手段と、前記駆
動手段と操舵手段とを制御し本体の走行制御を行う走行
制御手段と、本体の方向を計測する方向計測手段と、清
掃等の作業を行う作業手段とを備え、前記走行制御手段
は、方向計測手段の出力に基づいて、1段階目のターン
は前記左右の駆動輪の一方を前進、他方を後退させ、2
段階目のターンでは前記左右の駆動輪の両方を前進させ
るという2段階動作で本体の方向を反転させる2段階タ
ーン手段を有する移動作業ロボット。
4. The driving wheels provided on the left and right sides of the main body are driven to
Performing a drive means and steering means for moving the serial body, a driving control means for controlling and driving control of the main body and a steering means and the driving means, and direction measuring means for measuring the direction of the body, a work such as cleaning Operating means, wherein the traveling control means performs a first stage turn based on an output of the direction measuring means.
Moves one of the left and right drive wheels forward and the other
At the turn of the stage, both the left and right drive wheels are advanced
Mobile work robot having a two-stage turn means for reversing the direction of the main body in two stages operation of that.
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